[实用新型]一种带多级分离的富气乙烷回收装置

说明书

本实用新型公开了一种带多级分离的富气乙烷回收装置，包括第一冷箱、第一低温分离器、第一闪蒸分离罐、第二冷箱、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底冷凝器、空冷器、脱甲烷塔底凝液进入后续处理单元的脱乙烷塔，还包括与膨胀机组相连接的空冷器，与第一冷箱、外输回流相连的冷凝器，与第一冷箱、第二冷箱、脱甲烷塔均相连接的第一闪蒸分离罐，与第一冷箱、膨胀机组相连接的第一低温分离器。本实用新型适用于原料气气质较富且压力较高的乙烷回收装置，提高了脱甲烷塔顶的甲烷回流量，提高了塔底精馏效果，提高了乙烷回收率。

技术领域

本实用新型属于天然气加工工艺技术领域，尤其涉及一种带多级分离的富气乙烷回收装置。

背景技术

随着国内油气田逐步意识到乙烷产品带来的巨大经济价值，对高效乙烷回收流程的研究与开发变得尤为重要。目前最为典型的乙烷回收流程为部分干气再循环(RSV)工艺，当对较富天然气进行乙烷回收时通常需要制冷剂辅助制冷以提高乙烷回收率。适用于富气乙烷回收的部分干气再循环工艺如图2所示，其流程对于气质较贫的原料气具有高乙烷回收率的特点，可通过调节外输气回流量调节乙烷回收率，并且低温分离时原料气冷凝率低，进入膨胀机的气量大，膨胀机产生的冷量多，乙烷回收装置具有较高的经济性。此工艺在国外得到广泛运用，目前国内正在筹划的大型乙烷回收装置均采用的部分干气再循环工艺，但当针对较富气质时，能耗会大幅上升，而回收率会下降。

在针对较富气质进行乙烷回收过程中，原料气在冷箱冷却后进入低温分离器，大量甲烷在低温分离器中冷凝进入脱甲烷塔中部，造成脱甲烷塔分离负荷增加，也会造成低温分离器分离的气相减少，导致透平膨胀的气相量减少，透平膨胀功减小，外输压缩功增大。原料气气质较富也使预冷制冷负荷增大，制冷剂循环量大，制冷压缩机能耗高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带多级分离的富气乙烷回收装置，所述装置可提高乙烷回收率，提高了冷箱热集成效果，降低了压缩机压缩功率，乙烷回收装置的经济效益得到有效提升。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了这样一种带多级分离的乙烷回收装置，如附图1所示，包括第一冷箱、第一低温分离器、第一闪蒸分离罐、第二冷箱、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底冷凝器、空冷器、脱甲烷塔底凝液进入后续处理单元的脱乙烷塔，其特征在于，还包括与所述膨胀机组相连接的空冷器，与第一冷箱、外输回流相连的冷凝器，与所述第一冷箱、第二冷箱、脱甲烷塔均相连接的第一闪蒸分离罐，与第一冷箱、膨胀机组相连接的第一低温分离器。

作为进一步改进，所述低温分离器液相节流后与第一冷箱相连接，与第一冷箱换热后气化率在35％～45％。

作为进一步改进，所述第一闪蒸罐的气相与第二冷箱相连。

作为进一步改进，所述第一闪蒸分离罐与脱甲烷塔相连，闪蒸罐液相分两路输出，第一路与闪蒸罐上部气相、第二冷箱相连；第二路与脱甲烷塔底部相连。

作为进一步改进，闪蒸罐分出5％～15％的液相进入第二冷箱，85％～95％的液相节流进入脱甲烷塔底部。

作为进一步改进，所述第一冷箱集成交换的冷热流为两股热流和多股冷流，所述两股热流分别为原料气、经水冷器换热降温后的部分外输气，所述多股冷流分别为经过第二冷箱换热后的脱甲烷塔顶部出来的气相、两股脱甲烷塔底侧线抽出的物流、一股低温分离器的凝液、一股为外部制冷剂冷流。

作为进一步改进，所述第二冷箱集成交换的冷热流为两股热流和一股冷流，所述两股热流分别为经水冷器和第一冷箱换热降温后的部分外输气、闪蒸分离器气相与闪蒸分离器部分液相的混合物流，所述一股冷流为脱甲烷塔顶部出来的气相。

作为进一步改进，所述脱甲烷塔中下部设置两个测线重沸器，为第一冷箱提供冷量。

本实用新型的有益效果：